Thurlby Thandar Instruments CPX400DP User Manual [de]

BEDIENUNGSANLEITUNG AUF DEUTSCH

CPX400DP

PowerFlex Dual DC Power Supply

Specification 2

Sicherheit 5

Installation 6

Anschlüsse 7

Manueller Betrieb 9

Ferngesteuerter Betrieb 15

Fernsteuerbefehle 26

Wartung 32

)

General specifications apply for the temperature range 5°C to 40°C. Accuracy specifications apply for the temperature range 18°C to 28°C after 1 hour warm-up with no load and calibration at 23°C. Typical specifications are determined by design and are not guaranteed.

OUTPUT SPECIFICATIONS

Voltage Range: 0V to 60V Current Range: 0A to 20A Power Range: Up to 420W Output Voltage Setting: By coarse and fine controls. Output Current Setting: By single logarithmic control. Operating Mode:

Constant voltage (CV) or constant current (CC) with automatic crossover, provided that the power demanded stays within the power envelope, see graph. Outside of this envelope the output becomes unregulated.

Specification

CPX400DP Power Envelope

er channel

Operating Ranges: Four selectable ranges: 60V/20A, 60V/7A, 20V/20A and Custom Limits.

Any V/I setting of the 60V/7A or 20V/20A ranges always falls within the appropriate part of the Power Envelope.

The 60V/20A range permits any setting up to 60V and 20A but the output will become unregulated if operated outside of the Power Envelope, see above.

The voltage and current limits of the Custom Limits range can be set to any

between 0.1V & 60V and I

max

most useful in limiting operation to a particular part of the Power Envelope.

Settings Lock: (S-Lock)

Output Switch: Electronic. Preset voltage and current displayed when off. Output Terminals: Front panel: Universal 4mm safety binding posts on 19mm (0·75”) pitch.

Output Sensing: Switchable between local and remote. Remote connection by spring-loaded

Output Protection: Forward protection by Over-Voltage Protection (OVP) and Over-Current

OVP Range: 1V to 66V set by front panel screwdriver adjustment or via the remote

Voltage and current settings can be locked by a single button press. Lock accuracy is equal to meter accuracy (see Meter Specification)

Rear Panel: Barrier strip connections

push terminals on front panel and barrier strip on rear panel.

Protection (OCP) trips. Reverse protection by diode clamp for reverse currents up to 3A.

interfaces. Setting resolution: 100mV. Response time: Typically 1ms. Maximum voltage that should be applied across the terminals is 70V.

between 0.01A and 20A. This facility is

max

OCP Range: Measure-and-compare over-current protection is implemented in firmware

and can only be set via the remote interfaces. Setting resolution: 10mA. Response time: typically 500ms. For manual operation (Local mode) OCP is fixed at 22A.

Over-temperature Protection:

The output will be tripped off if a fault causes the internal temperature to rise excessively.

Line Regulation: Change in output for a 10% line change:

Constant voltage: <0.01% of maximum output Constant current: <0.01% of maximum output

Load Regulation: Change in output for any load change within PowerFlex envelope, remote

sense connected: Constant voltage: <0.01% of maximum output Constant current: <0.05% of maximum output

Ripple & Noise

5mVrms max; typically <3mVrms, <15mV pk-pk, at maximum load, CV mode.

(20MHz bandwidth): Transient Load

<250us to within 50mV of set level for a 5% to 95% load change.

Response:

Voltage Programming Speed:

Maximum time required for output to settle within 1% of its total excursion (for resistive load). Excludes command processing time.

Range and Setting 90% Load No Load 90% Load No Load

60V 7A 20V 20A

Up Up

8ms 8ms

Temperature Coefficient: Typically <100ppm/°C Status Indication: Output ON lamp.

Constant voltage mode lamp. Constant current mode lamp. Unregulated (power limit) lamp Remote lamp LAN lamp Trip message on display.

METER SPECIFICATIONS

8ms 8ms

Down Down

80ms 10ms

1.5s

1.2s

Meter Types: Dual 4 digit meters with 10mm (0.39") LEDs. Reading rate 4 Hz. Meter Resolutions: 10mV, 10mA Meter Accuracies: Voltage 0.1% of reading ± 2 digits

Current 0.3% of reading ± 2 digits

ADDITIONAL SPECIFICATIONS

Independent Mode: Each output is fully independent and isolated. Operation is equivalent to two

single power supplies.

VoltageTracking Mode: (V

TRACK

)

Tracking Accuracy: Synchronous On/Off: In addition to the independent DC On/Off controls for each output, the outputs

With V

selected the voltage controls of Output 1 (the Master) set an

TRACK

identical voltage on Output 2. The outputs remain isolated and the current controls remain independent. Locking the Master (S-Lock) also locks the voltage of Output 2. Slave voltage = Master voltage ± (0.1% of Master voltage ± 20mV)

can be turned on or off simultaneously using the Synchronous On/Off key. This key operates in all modes.

DIGITAL INTERFACES

Full digital remote control facilities are available through the RS232, USB, LAN and GPIB interfaces.

Voltage Setting: 16-bit, Resolution 10mV, Accuracy ± (0·05% +10mV) Current Setting: 16-bit, Resolution 1mA, Accuracy ± (0·3% + 0·005A) RS232: Standard 9-pin D-connector. Baud rate 9600. GPIB: Conforming with IEEE488.1 and IEEE488.2 USB: Standard USB 2.0 hardware connection. Operates as a virtual COM port. LAN: Ethernet 100/10base-T hardware connection. LXI V1.2, Class C compliant. Remote Command

Processing Time:

Typically <25ms between receiving the command terminator for a step voltage change at the instrument and the output voltage beginning to change.

GENERAL

AC Input: 110V – 240V AC ± 10%, 50/60Hz.

Installation Category II. Power Consumption: 1250VA max. Operating Range: +5ºC to +40ºC, 20% to 80% RH. Storage Range:

Environmental: Indoor use at altitudes up to 2000m, Pollution Degree 2. Safety: Complies with EN61010-1. EMC: Complies with EN61326. Size: 210 x 130 x 375mm (WxHxD) half rack width x 3U height (optional rack

Weight: 7.4kg

−40ºC to + 70ºC.

mounting kit available).

Sicherheit

Dieses Gerät wurde nach der Sicherheitsklasse (Schutzart) I der IEC-Klassifikation und gemäß den europäischen Vorschriften EN61010-1 (Sicherheitsvorschriften für elektrische Mess-, Steuer, Regel- und Laboranlagen) entwickelt. Es handelt sich um ein Gerät der Installationskategorie II, das für den Betrieb mit einer normalen einphasigen Versorgung vorgesehen ist.

Das Gerät wurde gemäß den Vorschriften EN61010-1 geprüft und wurde in sicherem Zustand geliefert. Die vorliegende Anleitung enthält vom Benutzer zu beachtende Informationen und Warnungen, die den sicheren Betrieb und den sicheren Zustand des Gerätes gewährleisten.

Dieses Gerät ist für den Betrieb in Innenräumen der Umgebungsklasse 2 , für einen Temperaturbereich von 5° C bis 40° C und 20 - 80 % relative Feuchtigkeit (nicht kondensierend) vorgesehen. Gelegentlich kann es Temperaturen zwischen +5° und –10°C ausgesetzt sein, ohne dass seine Sicherheit dadurch beeinträchtigt wird. Betreiben Sie das Gerät jedoch auf keinen Fall, solange Kondensation vorhanden ist.

Ein Einsatz dieses Gerätes in einer Weise, die für diese Anlage nicht vorgesehen ist, kann die vorgesehene Sicherheit beeinträchtigen. Auf keinen Fall das Gerät außerhalb der angegebenen Nennversorgungsspannungen oder Umgebungsbedingungen betreiben.

WARNUNG! - DIESES GERÄT MUSS GEERDET WERDEN!

Jede Unterbrechung des Netzschutzleiters innerhalb oder außerhalb des Gerätes macht das Gerät gefährlich. Eine absichtliche Unterbrechung ist verboten. Die Schutzwirkung darf nicht durch Verwendung eines Verlängerungskabels ohne Schutzleiter aufgehoben werden.

Ist das Gerät an die elektrische Versorgung angeschlossen, so können die Klemmen unter Spannung stehen, was bedeutet, dass beim Entfernen von Verkleidungs- oder sonstigen Teilen (mit Ausnahme der Teile, zu denen Zugang mit der Hand möglich ist) höchstwahrscheinlich spannungsführende Teile bloßgelegt werden. Vor jeglichem Öffnen des Gerätes zu Nachstell-, Auswechsel-, Wartungs- oder Reparaturzwecken, Gerät stets von sämtlichen Spannungsquellen abklemmen. Kondensatoren in der Stromversorgung können auch noch nach Abschalten sämtlicher Stromversorgung Spannung führen, sie entladen sich jedoch innerhalb von etwa 10 Minuten nach Spannungsabschaltung.

Jegliche Nachstellung, Wartung und Reparatur am geöffneten, unter Spannung stehenden Gerät, ist nach Möglichkeit zu vermeiden. Falls unvermeidlich, sollten solche Arbeiten nur von qualifiziertem Personal ausgeführt werden, das sich der Gefahren bewusst ist.

Ist das Gerät eindeutig fehlerbehaftet, bzw. wurde es mechanisch beschädigt, übermäßiger Feuchtigkeit oder chemischer Korrosion ausgesetzt, so können die Schutzeinrichtungen beeinträchtigt sein, weshalb das Gerät aus dem Verkehr zurückgezogen und zur Überprüfung und Reparatur eingesandt werden sollte.

Sicherstellen, dass nur Sicherungen der vorgeschriebenen Stromstärke und des vorgesehenen Typs als Ersatz verwendet werden. Provisorische “Sicherungen” und der Kurzschluss von Sicherungshaltern ist verboten.

Beim Reinigen darauf achten, dass das Gerät nicht nass wird. Am Gerät werden folgende Symbole verwendet:

Erdungsklemme

Netz ON (ein)

Instrument in Bereitschaft

Wechselstrom

Netzbetriebsspannung

Das Gerät besitzt einen universellen Eingangsbereich und kann ohne jede weitere Einstellung mit einer Nenn-Netzversorgung von 115 oder 230 V betrieben werden. Stellen Sie sicher, daß die Versorgung am Ort den in der Spezifikation aufgeführten Eingangsanforderungen entspricht.

Netzkabel

Schließen Sie das Instrument unter Verwendung des mitgelieferten Netzkabels an die Wechselstromversorgung an. Falls ein Netzstecker für eine unterschiedliche Steckdose erforderlich ist, muss ein geeigneter zugelassener Netzkabelsatz verwendet werden, der mit der erforderlichen Steckdose und einem IEC60320 C13-Stecker für das Instrument versehen ist. Die minimale Nennstromstärke des Kabelsatzes für die beabsichtigte Wechselstromversorgung ist den Nennleistungsangaben auf dem Gerät oder den Spezifikationen zu entnehmen.

Jede Unterbrechung des Netzschutzleiters innerhalb oder außerhalb des Gerätes macht das Gerät gefährlich. Eine absichtliche Unterbrechung ist verboten.

Belüftung

Installation

WARNUNG! DIESES GERÄT MUSS GEERDET WERDEN!

Das Netzgerät wird durch ein auf der Rückseite befindliches Gebläse mit mehreren Geschwindigkeiten gekühlt. Achten Sie darauf, das die Lufteinlasschlitze auf Geräteoberseite und an den Seiten sowie die Auslassschlitze an der Rückseite nicht blockiert werden. Bei Einschubmontage entweder für ausreichenden Raum um das Gerät herum sorgen, oder ein externes Gebläse zur Zwangskühlung einsetzen.

Aufstellung/Montage

Das Gerät eignet sich sowohl als Tischgerät als auch für den Gestelleinbau. Für die Aufstellung als Tischgerät wird es mit Füßen geliefert. Die vorderen Füße sind mit einem Kippmechanismus versehen, der eine optimale Winkeleinstellung ermöglicht.

Ein Montagesatz für den Einbau einer oder beider 3 U hohen Einheiten halber Breite in ein 19” Gestell ist vom Hersteller bzw. seinen Auslandsvertretungen beziehbar.

Anschlüsse auf der Gerätevorderseite

Anschlüsse

Die Last sollte an die mit OUTPUT (Ausgang) gekennzeichneten positiven (roten) und negativen (schwarzen) Klemmen angelegt werden. Die Ausgangsklemmen (OUTPUT) sind für einen maximalen Strom von 30 A ausgelegt.

Die Fernfühleranschlüsse für die Last (falls gewünscht) erfolgen über die entsprechenden Plus- (+) und Minus- () SENSE Klemmen. Setzen Sie den Schalter LOCAL/REMOTE auf REMOTE, wenn die Fernfühlerfunktion eingesetzt werden soll. Setzen Sie den Schalter auf LOCAL zurück, wenn die Fernfühlerfunktion nicht verwendet wird.

Die mit

markierte Klemme ist mit dem Gehäuse und dem Schutzleiter verbunden.

Anschlüsse auf der Geräterückseite

RS232

Die Ausgangs- und Fernfühlerklemmen für OUTPUT1 und OUTPUT2 liegen auf der Geräterückseite im Duplikat vor. Diese Anschlüsse sind mit +O/P, −O/P, +S und −S gekennzeichnet und mit ihren Äquivalenten auf der Gerätefront parallel geschaltet.

Setzen Sie den Schalter LOCAL/REMOTE auf REMOTE, wenn die Fernfühlerfunktion eingesetzt werden soll. Bei Verwendung der rückseitigen Ausgänge empfiehlt es sich die Fernfühlerfunktion zu nutzen, um eine stabile Ausgangsspannung zu gewährleisten. Der Anschluss kann an die Fernfühleranschlüsse auf der Vorder- oder auf der Rückseite erfolgen, jedoch nie an beide gleichzeitig. Setzen Sie den Schalter auf LOCAL zurück, wenn die Fernfühlerfunktion nicht verwendet wird.

9−pol. D−Buchse mit den unten beschriebenen Pin-Belegungen. Kann mithilfe eines vollverdrahteten Kabels (männlich-weiblich 1:1) ohne überkreuzende Verbindungen an einen standardmäßigen PC-Port angeschlossen werden.

USB

LAN

Pin Bez.

1 RI 2 TXD Übertragungsdaten vom Gerät 3 RXD Empfangsdaten zum Gerät 4 CTS 5 GND Signalmasse 6 RTS 7 DSR Keine interne Verbindung 8 DTR 9 CD Keine interne Verbindung

Signalmasse ist mit Gerätemasse verbunden.

Der USB-Port ist an die Geräteerde angeschlossen. Er entspricht USB 2.0 (Full Speed) und akzeptiert ein standardmäßiges USB-Kabel. Die Plug-and-Play-Funktion von Windows sollte automatisch erkennen, dass das Gerät angeschlossen worden ist. Falls der korrekte Treiber nicht gefunden wird, befolgen Sie bitte die Windows-Aufforderungen auf dem Bildschirm und installieren Sie die benötigten Dateien von der mitgelieferten CD.

Beschreibung

Passive Bestimmung (+V durch 10 kΩ)

GPIB

Die LAN-Schnittstelle entspricht LXI ( Lan eXtensions for Instrumentation) Version 1.2; das Gerät ist Class C konform. Eine Fernsteuerung über die LAN-Schnittstelle ist mittels TCP/IP SocketProtokoll möglich. Das Gerät enthält auch einen einfachen Web-Server mit Informationen zum Gerät, der eine Konfiguration ermöglicht. Da es durchaus möglich ist, die LAN-Schnittstelle derart falsch zu konfigurieren, dass ein Datenaustausch per LAN nicht mehr möglich ist, besitzt das Gerät auf der Rückseite einen versenkten Schalter mit der Bezeichnung LAN RESET, sodass ein Zurücksetzen auf die Werksvoreinstellung mithilfe des LCI (LAN Configuration Initialise) Mechanismus möglich ist.

Weitere Details entnehmen Sie bitte dem Abschnitt „Ferngesteuerter Betrieb“. Weitere Informationen zu den LXI Spezifikationen finden Sie auf www.lxistandard.org/home

Die GPIB Signalerde ist mit Geräteerde verbunden. Folgende Befehlssätze stehen zur Verfügung:

SH1 AH1 T6 TE0 L4 LE0 SR1 RL2 PP1 DC1 DT0 C0 E2

Die GPIB-Adresse wird von der Gerätevorderseite aus gesetzt.

Die Funktion beider Ausgänge ist identisch. Daher trifft folgende Beschreibung auf beide zu.

Einschalten

Der Netzschalter befindet sich unten links auf der Gerätevorderseite und schaltet zwischen Standby ( ~6 Watt.

Ziehen Sie den Netzstecker an der Geräterückseite oder schalten Sie die Netzsteckdose aus, um das Gerät ganz vom Netz zu trennen. Achten Sie darauf, dass die Abschaltmöglichkeit gut zugänglich ist. Trennen Sie das Gerät bei Nichtgebrauch vom Netz.

Die untere Messanzeige von Ausgang 1 zeigt kurz die Geräte-Firmware-Revisionsnummer, gefolgt von der Interface-Firmware-Revisionsnummer (in der oberen Anzeige erscheint IF), ehe im Display die Spannungs- und Stromanzeige erfolgt. Die LAN Anzeige über der rechten Messanzeige leuchtet ebenfalls auf, geht aber nach ca. 30 s aus, wenn keine aktive LAN-Verbindung gefunden wurde (siehe den Absatz zu LAN-Fehler im Abschnitt LAN-Schnittstelle).

OUTPUT

Manueller Betrieb

) und Ein ( l ). Im Standby bleibt der Nebenstromkreis angeschlossen und verbraucht

Beim Einschalten ist der Ausgang standardmäßig immer ausgeschaltet. Die Werte für Ausgangsspannung und Strom hängen von den jeweiligen

Reglereinstellungen ab und werden auf dem Display angezeigt. Die Lampe VIEW leuchtet, um darauf hinzuweisen, dass es sich bei den angezeigten Werten um die Voreinstellungen handelt. Alle anderen Einstellungen entsprechen dem Zustand vor dem letzten Abschalten des Geräts.

Der Gleichspannungsausgang kann so eingerichtet werden, dass er beim Einschalten des Geräts entweder immer ausgeschaltet ist oder den Zustand vor dem letzten Ausschalten des Geräts annimmt. Diese Einstellung kann wie folgt geändert werden: Bei gedrückter VIEW Taste, die Taste

OUTPUT drücken und halten – auf dem Display erscheint nun 1 Sekunde lang die aktuelle

Einstellung ( Sekunden lang blinkend die neue Einstellung an ( wird die neue Einstellung kontinuierlich angezeigt und die Änderung durchgeführt. Geben Sie nun

die Tasten OUTPUT und VIEW frei. Wenn Sie diesen Vorgang wiederholen, wird die Einstellung wieder rückgängig gemacht. Beachten Sie, dass der Einschaltstatus der beiden Ausgänge einzeln eingerichtet werden muss.

OP OFF falls die Werksvoreinstellung gewählt ist). Anschließend zeigt das Display 2

Einrichten des Ausgangs

Bei eingeschalteter Stromversorgung ( l ) und ausgeschaltetem OUTPUT (Ausgang) können Sie die Spannungs- und Strombegrenzung mit den Reglern VOLTAGE und CURRENT präzise regeln. Die obere Anzeige zeigt die eingestellte Spannung und die untere Anzeige den maximalen Strom an.

Wenn der Schalter OUTPUT eingeschaltet ist, leuchten die Lampen OUTPUT ON und CV (Konstantspannung) auf. Die obere Messanzeige zeigt weiterhin die eingestellte Spannung an, während auf der unteren Anzeige nun der tatsächliche Laststrom dargestellt wird.

Bereichswahl & Benutzergrenzwerte

Es gibt 4 mögliche Bereiche, die mit den Tasten unmittelbar unter dem Display gewählt werden. Die zugehörige Lampe leuchtet auf, um den gewählten Bereich anzuzeigen. Da sich bei der Umstellung auf einen anderen Bereich die Ausgangsspannung ändern kann, steht diese Funktion nur bei ausgeschaltetem Ausgang zur Verfügung. Wird versucht, den Bereich bei eingeschaltetem Ausgang zu wechseln, erscheint kurz die Meldung

blinkt und fordert somit den Benutzer auf, den Ausgang abzuschalten. Der werksseitig voreingestellte Bereich ist 60V/20A.

LASt Set in diesem Fall). Nach 2 Sekunden

turn oFF im Display, die OUTPUT Anzeige

Hold

to Set

Der PowerFlex Bereich begrenzt den Maximalstrom bei der jeweils eingestellten Spannung auf die Leistungsgrenze oder auf 20 A, je nachdem welcher niedriger ist (siehe Abschnitt zur Leistungsbegrenzung weiter unten).

Die Bereiche 60V/7A und 20V/20A arbeiten wie gewohnt, so dass ein Konstantspannungsbetrieb (CV) über den gesamten Spannungsbereich möglich ist, vorausgesetzt der Laststrom liegt unter dem Maximalwert für den jeweiligen Bereich. Der Betrieb wird immer durch die Leistungskurve des Geräts bestimmt. Die VOLTAGE und CURRENT Regler sind immer so skaliert, dass der maximale Wert für den jeweiligen Bereich eingestellt ist, wenn sie ganz nach rechts gedreht werden.

Die Funktion CUSTOM LIMITS ermöglicht die Neudefinierung der Maximalwerte für die VOLTAGE und CURRENT Regler, sodass der Anwender die Regler nur in einem speziellen, begrenzten Bereich einstellen kann. Dies hat nicht nur den Vorteil, dass das versehentliche Anlegen einer falschen Spannung an die Last verhindert wird, sondern auch, dass sich der nun begrenzte Bereich unter voller Nutzung des Einstellbereichs von 300º mit dem Analogregler feinfühliger einstellen lässt.

Zum Einrichten neuer CUSTOM LIMITS schalten Sie den Ausgang aus und wählen Sie den Bereich 60V/20A. Die voreingestellten Grenzwerte werden im Display angezeigt. Nun können Sie den Reglern

MAIN und FINE VOLTAGE und mit dem CURRENT Regler die neuen

Benutzergrenzwerte präzise einstellen. Drücken und halten Sie die Taste CUSTOM LIMITS; das Display zeigt die neuen Grenzwerte ca. 2 s lang an. Danach zeigt der untere Display (A)

SEt und

weist darauf hin, dass die neuen Grenzwerte gespeichert wurden. Geben Sie die Taste frei. Das Display zeigt nun die voreingestellten V und I Grenzwerte, die der Reglereinstellung in den neu definierten Bereichen entsprechen.

Liegen diese neuen Grenzwerte außerhalb der Leistungskurve (siehe Absatz zur Leistungsbegrenzung unten), so dass der Betrieb unter bestimmten Umständen von CV oder CC (Konstantstrom) auf unreguliert (UNREG - Leistungsgrenze) wechseln könnte, blinkt die Leuchte CUSTOM LIMITS während des Einstellvorgangs, um dies anzuzeigen. Die Leuchte blinkt so lange weiter, bis die Bereichstaste freigegeben wird. Wenn die Lampe während der Einstellung ständig leuchtet, weist dies darauf hin, dass V CV- oder CC-Modus bleiben müsste. CUSTOM LIMITS bleibt so lange gewählt, bis eine andere Bereichstaste gedrückt wird. Wenn CUSTOM LIMITS durch einen kurzen Tastendruck neu gewählt wird, werden die zuletzt eingestellten Benutzergrenzwerte aufgerufen.

Wenn CUSTOM LIMITS gewählt ist, entspricht der Grenzwert des MAIN VOLTAGE Reglers genau dem nach obigem Verfahren gewählten Wert, (auf dem Gerät mit einem • markiert). Mit dem FINE Regler kann eine zusätzliche Feinabstimmung von ± 1% (des maximalen Bereichs) vorgenommen werden.

Konstantspannung

Die Ausgangsspannung wird mit den VOLTAGE MAIN und FINE VOLTAGE Reglern geregelt; mit dem Regler CURRENT wird der Maximalstrom eingestellt.

Die CV Lampe leuchtet auf, um den Betrieb mit Konstantspannung anzuzeigen.

Konstantstrom

Wenn der Lastwiderstand so niedrig ist, dass bei der gewählten Ausgangsspannung ein höherer Strom fließen würde, als durch die Strombegrenzung vorgegeben, so schaltet das Netzgerät automatisch auf Konstantstrombetrieb. Der Ausgangsstrom wird mit dem CURRENT Regler eingestellt, während die VOLTAGE Regler die maximal erzeugte Spannung bestimmen.

MAX

x I

<420 W ist und dass der Betrieb daher generell im

MAX

wenn sich der FINE Regler in Mittenstellung befindet

Die Konstantstromlampe (CC) leuchtet auf, um den Betrieb mit Konstantstrom anzuzeigen.

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